Le visioni cosmiche dell'Agenzia Spaziale Europea

25 Luglio 2002

Schumacher e la Ferrari si sono appena aggiudicate il titolo mondiale piloti di Formula1 e subito è arrivata la notizia che la Ferrari è coinvolta nella missione Mars Express dell'ESA. Che cosa unisce Ferrari ed ESA?

In generale li unisce la ricerca tecnologica e l'utilizzo della tecnologia per il miglioramento delle prestazioni. Ma nel caso specifico si è voluto giocare su due aspetti che caratterizzano la missione.

In primo luogo, tieni conto che la Mars Express è la prima missione europea per Marte, il pianeta rosso. E la Ferrari è "la rossa" per eccellenza. Giocando su questa assonanza cromatica, la Ferrari e l'ESA hanno deciso di costruire e di installare a bordo della Mars Express una sferetta di due centimetri di diametro, che porta la stessa vernice delle auto di Formula 1.

Quando la navicella sarà in viaggio per Marte, si muoverà a una velocità di 10 800 km/h, oltre 40 volte superiore di quella di una Ferrari in pista.

E la velocità è appunto la seconda assonanza fra la Ferrari e la missione per Marte, come sottolineato anche dal nome stesso della navicella, Express appunto. Dal momento del lancio, previsto per il prossimo maggio/giugno dalla base di Baikonour, in Kazakhstan, all'arrivo su Marte passeranno solo 6 mesi, grazie alla particolare vicinanza fra Marte e la Terra in questo periodo: una configurazione favorevole che si ripete soltanto una volta ogni 26 anni. Naturalmente si devono ringraziare anche gli scienziati dell'ESA che hanno saputo individuare la traiettoria più conveniente.

Per confronto, le due sonde Viking che nel 1976 atterrarono su Marte furono impegnate in una crociera di circa un anno.

Il lancio della Mars Express sarà l'evento principale delle attività scientifiche europee del 2003. Ma ci sono altre missioni in partenza che forse destano meno l'attenzione dell'opinione pubblica, ma che promettono di dare risultati importanti. Il telescopio Integral, per esempio. Di che si tratta?

Di Integral sentiremo parlare quando darà i primi risultati scientifici, perché darà la caccia a oggetti interessanti e che colpiscono la fantasia di chiunque, come per esempio i buchi neri o le stelle di neutroni.

Integral è un telescopio sensibile alla radiazione gamma, la forma di luce più energetica: un fotone gamma porta con sé oltre 5 milioni di volte l'energia di un fotone di luce visibile.

Dei quattro strumenti scientifici a bordo di Integral, IBIS è quello dedicato alla ricostruzione dell'immagine della sorgente che ha emesso i raggi gamma raccolti. L'altro strumento sensibile ai raggi gamma è lo SPI, che misurerà l'energia dei raggi gamma raccolti.

La dotazione strumentale è completata da un telescopio ottico e da un doppio telescopio sensibile ai raggi X. In questo modo sarà possibile "vedere" la stessa zona di cielo a diverse lunghezze d'onda. Per gli scienziati questo è fondamentale, perché luce di diversa energia porta informazioni diverse sul corpo celeste che si sta studiando.

E non va dimenticata neanche la missione Rosetta, in partenza alla fine del 2003 che porterà per la prima volta una sonda interplanetaria in orbita intorno a una cometa, la Wirtanen. Per quando è previsto l'incontro con la cometa?

L'incontro è programmato per il 2011, ma nel corso del viaggio la Wirtanen osserverà da molto vicino anche due asteroidi della cosiddetta fascia principale, una zona compresa fra quella di Marte e quella di Giove nella quale si trova la gran parte degli asteroidi conosciuti.

Rosetta incontrerà la cometa Wirtanen quando questa sarà ancora lontana dal Sole, prima che si sviluppi la coda che caratterizza nel nostro immaginario questi corpi. In questa fase della sua vita, ci aspettiamo che la Wirtanen sia molto simile proprio a un asteroide. E grazie agli incontri precedenti potremo confrontare asteroidi e comete, osservate con gli stessi strumenti, dunque con problemi di calibrazione e confronto dei dati ridotti al minimo.

Dopo essersi inserita in orbita intono alla cometa, Rosetta la accompagnerà verso il sistema solare interno, e potrà assistere da vicino alla nascita della coda stessa. Sono osservazioni mai eseguite prima ed è facile prevedere che, se tutto funziona nel modo corretto, saremo in grado di imparare molte cose sulla fisica e la chimica che regola questi corpi celesti.

L'amministrazione Bush ha frenato sui finanziamenti della NASA, ma anche il consiglio dei ministri europei, nel novembre 2001, ha tagliato il budget dell'ESA per le missioni scientifiche di 500 milioni di euro in 10 anni, 50 milioni ogni anno. Il programma scientifico ne ha risentito?

Si è cercato di far fronte alle difficoltà nel migliore dei modi. Una sola missione è stata sospesa, la Venus Express, che segnava il ritorno di una grande agenzia spaziale su Venere. Si spera di poterla recuperare in futuro e di poterla includere nuovamente nel programma scientifico.

Cancellare altre missioni sarebbe stato particolarmente grave per la ricerca europea, perché il programma dell'ESA per l'esplorazione dell'universo è a largo spettro e presenta molti elementi di originalità.

È a largo spettro perché prevede missioni per l'esplorazione del sistema solare, ma anche una serie di missioni astrofisiche, dedicate allo studio degli oggetti celesti più lontani, buchi neri, quasars, l'universo primordiale.

È originale perché in entrambi i campi non sono state scelte missioni di routine, ma sempre missioni con aspetti innovativi pensate per ottenere risultati fuori dal comune, per permettere alla comunità astrofisica di compiere progressi decisivi nella comprensione del cosmo.

Per esempio, per quanto riguarda il sistema solare, ho già accennato alla missione Rosetta. Sempre nel 2003 partirà alla volta della Luna la missione SMART1, che sperimenterà nuove tecnologie per la missione Bepi Colombo, la prima grande missione per l'esplorazione di Mercurio nel 2011, un pianeta ancora sostanzialmente sconosciuto.

Per quanto riguarda le indagini sull'universo, ci aspettiamo notevoli contributi da due missioni previste per nei prossimi 5-6 anni: Planck e Herschel. Herschel osserverà l'universo primordiale, mentre Plance arriverà a determinarne l'aspetto primitivo, prima della formazione delle galassie.

Le due missioni saranno lanciate con un unico vettore, un Ariane 5 nel 2007-2008. Qualche anno più tardi è previsto anche il lancio del satellite Gaia. Gaia non osserverà buchi neri e non cercherà la vita nell'universo, ma rischia di modificare profondamente la nostra visione dell'universo. Il suo compito sarà quello di misurare misurerà con una precisione che oggi siamo lontani da avere la distanza di centinaia di milioni di stelle vicine. Solo come sottoprodotto si stima che sarà in grado di scoprire almeno 10 000 pianeti intorno alle stelle osservate.

La vera importanza di Gaia, però, risiede nella misura della distanza delle stelle vicine. Conoscerla ci serve per calibrare il "metro" con cui si misurano le distanza di tutti gli oggetti celesti lontani: galassie, AGN, quasars.

È un po' come se fino a oggi avessimo misurato le distanze con un metro rudimentale: Gaia ci fornirà un metro molto più preciso. E sulla base delle stime della distanza di questi corpi celesti è costruita la stessa immagine fisica che abbiamo dell'universo.

Altre missioni saranno condotte in cooperazione con la NASA, come per esempio il nuovo Telescopio Spaziale, che dovrebbe essere messo in orbita circa nel 2010.

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